Viljelykierron ja karjanlannan hyödyt peltomaan rakenteelle ja biologisille ominaisuuksille [tiivistetty esitys] REVI-hankkeen tapahtumat 13.2., 6.3, 15.3.2018 Ansa Palojärvi Luonnonvarakeskus (Luke) Turku ansa.palojarvi@luke.fi
Peltomaa 2 26.4.2018
Maaperän ominaisuudet -maan laadun osatekijät Murut Huokoset Veden läpäisevyys ph, johtoluku Makro- ja hivenravinteet Multavuus Vierasaineet Kasvimateriaali, juuristo Maaperäeläimet ja -mikrobit (esiintyminen ja toiminta) 3 26.4.2018
Peltomaan hyvä laatu - määritelmiä Maan viljavuus (soil fertility) = Maan kasvukunto = Sadontuottokyky = Maan kyky toimia satopotentiaalinsa mukaisesti Maan laatu (soil quality soil health) = Maan kyky toimia = Maan kasvukunto KEM BIOL Maan toimintakapasiteetti peltoekosysteemin rajoissa siten, että tuotanto on kestävällä pohjalla, veden ja ilman laatu säilyy tai paranee, edellytykset ihmisten hyvinvoinnille säilyvät 4 26.4.2018 FYS
Maaperän ominaisuudet vaihtelevat -luontaiset ominaisuudet: maalaji, kallioperä.. -lohkolla pinnanmyötäisesti ja syvyyssuunnassa Kuva: Laura Alakukku 5 26.4.2018 Multavuusluokat: vähämultainen (vm) < 3 % multava (m) 3-6 % runsasmultainen (rm) 6-12 % erittäin runsasmultainen (erm) 12-20 % multamaa 20-40 % turvemaa > 40 %
Maaperän koostumus ja eliöstön osuus (keskimäärin; kivennäismaa) Maaperän LVI-systeemi Maaperän moottori 25% vesi 25% ilma 5% eloperäi- 45% nen aines mineraaliaines Maan komponentit (vesi/ilmahuokoset) 80% kuollut orgaaninen aines 15% juuret 5% eliöt Eloperäinen aines 12% lierot 80% mikrobit (sienet, 5% muu makrofauna 3% meso- ja mikrofauna bakteerit, arkeonit) Maan eliöt (biomassan suhteelliset osuudet) 6 26.4.2018
Maaperän LVI-systeemi Maan vesitalouteen vaikuttavat tekstuuri eli lajitekoostumus struktuuri eli maan rakenne Huuhtouma Pintavalunta Veden virtausreitti Salaojavalunta Huokonen Tavoite Kestävä muru- ja huokosrakenne Pintavalunta pieneksi Hyvä vedenläpäisevyys Partikkeli 7 26.4.2018 Kuva: Myllys ym. 2016; KM 65 (12)
Lierojen esiintyminen 1. 2. 3. 1. Onkiliero 3. Kasteliero 2. Peltoliero Ekosysteemiinsinööri 8 26.4.2018 Kuva Risto Seppälä/ MTT
Peltomaan pieneliöstöä Lähde: Mensch+Umwelt lehti GSF 1997 Sienijuuren muodostavan keräsienen keräsiä ja rihmastoa mansikan juuristossa. Kuvat (vas.): Mauritz Vestberg Bakteereita maamurun pinnalla. Peltomaassa mikrobeihin sitoutunut n. 60-100 kg N/ha! (n. 1% Ntot) 9 26.4.2018
Kestävä maatalous ja maaperäeliöstön ekosysteemipalvelut HIILI: orgaanisen aineksen hajotus, bioremediaatio RAVINTEET: ravinteiden kierto (erityisesti N, P, S, ),symbionttiset mikrobit (kasvin N, P) VESITALOUS: maan rakenteen ja mururakenteen parantaminen KASVITAUDIT: kasvitautien luontainen tukahduttaminen 10 26.4.2018 Kuvat: Laura Alakukku
Peltomaan kasvukunnon tekijät Perustoimenpiteet Kalkitus Toimiva ojitus Maan biologiset prosessit Juuristo, rehevä kasvusto Lierot Mikrobitoiminta Viljelytoimenpiteet Maan tiivistymisen ehkäisy Muokkaus Viljelykierto Eloperäisen aineksen lisäys Kuvat: Kari Koppelmäki 11 26.4.2018
Viljelykierto 12 26.4.2018
Peltomaan kasvukunnon tekijät Viljelytoimenpiteet Kasvinvuorotus, aluskasvit Monivuotiset runsasjuuriset kasvit, nurmet Kasvi pumppaa hiiltä maahan Kasvintähteet ja juurieritteet mikrobien ravintoa Juuret muokkaavat maata Kuvat: Kumina Juuristotietopaketti (vas.) ja härkäpavun Myllys aluskasvina ym. 2014 italianraiheinä (oik.). Kuvat: Juuristotietopaketti Myllys ym. 2014 13 26.4.2018
Monipuolinen kasvilajivalikoima Eroja juuristossa juurten määrä syvyyskasvu (nopeus, määrä) kasvudynamiikka juurten paksuus Syysviljat, monivuotiset juuristo syvällä jo keväällä Juuriston karike vaikeammin hajoavaa kuin olki Sinimailasen juuristo. Kuva: Laura Alakukku 14 26.4.2018
Satokasvien juuriston määrä Juuriston ja maanpäällisten kasvinosien biomassoja astiakokeessa syksyllä sadonkorjuun aikaan. Kuva: Juuristotietopaketti; Myllys ym. 2014. Lähde: Hakala ym. 2009 15 26.4.2018
Eloperäisen aineksen lisäys 16 26.4.2018
Orgaanisen aineksen hiili-typpi - suhde (C/N) C/N vaikuttaa hajotustapahtumaan: C/N-arvoa 25 pidetään rajana, jolloin typen nettositoutumista tai vapautumista ei tapahdu. C/N > 25; aine sisältää vähän typpeä ja mikrobisto tarvitsee sitä solun ulkopuolelta C/N < 25; typpeä on yli hajottajien tarpeen ja sitä vapautuu eli mineralisoituu. Viljelymaan luontainen C/N on tyypillisesti n. 10-16. Maaperän mikrobiston C/N on n. 10: pienempi arvo kertoo bakteerivaltaisesta, suurempi arvo taas sienivaltaisesta yhteisöstä. 17 26.4.2018
Lisätyn aineksen C/N-suhde Kasvustotähteet Viljat ja viljan tyyppiset n. 89 Kaura 111, Kevätvehnä 106 Öljykasvit n. 79 Kevätrypsi 54, Öljypellava 92 Palkokasvit n. 30 Härkäpapu 32, Lupiini 27 Orgaaniset lannoitteet ja maanparannusaineet Biojätekompostit 10-20 Kasvijäte- ja lantakompostit 20-30 Ravinteikkaat maanparannuskuidut 30-50 Niukkaravinteiset maanparannuskuidut <1000 18 26.4.2018 Lähde: Tieto Tuottamaan 143
Eloperäisten ainesten lisäys ja maan hiilipitoisuuden kehitys Avokesanto Lannoittamaton kontrolli Kalsiumnitraatti Ammoniumsulfaatti Kalsiumsyanidi Karjanlanta 1,5 % C = 2,6 % multavuus Puhdistamoliete 6,43 t/ha/vuosi Olki 4,21 t/ha/vuosi Olki + N - - Viherkesanto 4,23 t/ha/vuosi Turve 3,96 t/ha/vuosi Karjanlanta 4,75 t/ha/vuosi Karjanlanta - - Sahajauho 3,87 t/ha/vuosi Turve + N 3,96 t/ha/vuosi Sahajauho + N Viite: Kätterer, T., Bolinder, M.A., Andrén, O., Kirchmann, H. & Menichetti, M. 2011. Roots contribute more to refractory soil organic matter than above-ground crop residues, as revealed by a long-term field experiment. Agriculture, Ecosystems and Environment 141:184 192. 19 26.4.2018
Yhteenveto Maan kasvukunto on kemiallisten, fysikaalisten ja biologisten tekijöiden kokonaisuus Eliöstöllä oma tärkeä suora ja epäsuora merkityksensä, toimivat myös varhaisina indikaattoreina muutoksille Monipuolinen, runsasjuurinen kasvilajivalikoima yhdessä maltillisen muokkauksen ja eloperäisten lannoitevalmisteiden kanssa ylläpitää ja parantaa peltomaan hyvää kasvukuntoa ja laatua sekä hiilivarastoa Tärkeää: eloperäisen aineksen lisääminen ja hajotuksen hillitseminen 20 26.4.2018
Kirjallisuutta Myllys ym. 2014 Juuristotietopaketti. http://www.ymparisto.fi/fi-fi/ravinnehuuhtoumien_hallinta/ Tietoa_ja_materiaalia_viljelijoille Käytännön Maamies 2016-17, Viljelymaan abc juttusarja: Myllys, Merja; Palojärvi, Ansa; Hartikainen, Helinä; Soinne, Helena; Kanerva, Sanna; Alakukku, Laura. 2016. Viljelymaan abc : Rakenne ratkaisee maan toimivuuden. Käytännön Maamies 65 12: 36-38. Palojärvi, Ansa; Myllys, Merja; Hartikainen, Helinä; Soinne, Helena; Kanerva, Sanna; Alakukku, Laura. 2017. Viljelymaan abc : Elämää peltomaassa. Käytännön Maamies 66 1: 30-33. Tieto Tuottamaan oppaita, esim. Maan rakenteen hoito. 98 Lannan käsittely ja käyttö. 128 Viljelykiertojen monipuolistaminen. 141 Peltojen kunnostus. 143 UUSI! 21 26.4.2018
Kiitos! 22 26.4.2018
23 Teppo Tutkija 26.4.2018